JP2002051586A - Boring device and boring method - Google Patents

Boring device and boring method

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JP2002051586A
JP2002051586A JP2000232211A JP2000232211A JP2002051586A JP 2002051586 A JP2002051586 A JP 2002051586A JP 2000232211 A JP2000232211 A JP 2000232211A JP 2000232211 A JP2000232211 A JP 2000232211A JP 2002051586 A JP2002051586 A JP 2002051586A
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JP
Japan
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motor
drilling
bit
voltage
excavated
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2000232211A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Mazaki
繁 真崎
Toshio Imaoka
稔雄 今岡
Kusuo Sato
九州男 佐藤
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Mitsubishi Materials Corp
Nippon Diamond Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Nippon Diamond Co Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp, Nippon Diamond Co Ltd filed Critical Mitsubishi Materials Corp
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To see that reinforcement such as reinforcing rods buried in a substance to be excavated does not break during boring, by boring the substance to be bored, in a short time. SOLUTION: A boring device is composed of a core bit 13 which has a bit to bore concrete C being substance to be excavated at the tip, a rotary shaft 11 where the core bit 13 is attached to the tip, a direct motor 2 which is equipped with a rotor 17 being provided integrally with this rotary shaft 11 passed thereinto, and a power source 1b which applies voltage to the direct motor 2. The direct motor 2 is a DC motor which rotates, being impressed with DC voltage, and the power source 1b is provided with a current detector which detects the current flowing to the motor, and a motor drive voltage stopping means which stops the output of the DC voltage to the motor when the current value detected by that current detector gets over a threshold.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、コンク
リート構造物への後施工アンカー等の埋め込みを行うに
あたり、コンクリート構造物からなる被掘削物に環状の
穴を高速にて穿孔するとともに、穿孔中にコンクリート
構造物を補強する鉄筋等の補強体に工具が当接すると、
穿孔を停止して補強体の破損を防止する穿孔装置および
穿孔工法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for embedding a post-installed anchor or the like in a concrete structure. When a tool comes into contact with a reinforcing body such as a reinforcing bar that reinforces a concrete structure,
The present invention relates to a drilling device and a drilling method for stopping drilling to prevent breakage of a reinforcement.

【0002】[0002]

【従来の技術】既設されたコンクリート製の壁を補強す
る方法として、まずこの壁を大きくくり貫き、このくり
貫かれた開口部に鉄製のブレス(筋交い)を設け、次い
でこのブレスと開口部の内周面に配設させたアンカとを
コンクリートで固めることによって壁全体を補強しよう
とする方法がある。このときアンカは、開口部の内周面
に設けた穴に収容させることによって配設される。この
アンカを配設するための穴は、図4に示すような、円筒
状部材の先端にダイヤモンドや超硬チップなどからなる
円環状のビット80aを有するコアビット80(工具)
と、このコアビット80を軸線まわりに回転させるため
のモータ81とを備えた装置によって形成される。すな
わち、被掘削物であるコンクリート82にコアビット8
0の先端に設けられたビット80aを回転させつつ押し
当てることによってコンクリート82を穿孔し、円柱状
のコア芯83を形成する。そして、コンクリート82内
部に残存するコア芯83の根元83aを折ってからコア
芯83を引き抜くことによって、例えば直径20〜35
mm程度、深さ200mm程度のアンカ配設用の穴が形
成される。
2. Description of the Related Art As a method of reinforcing an existing concrete wall, first, the wall is largely pierced, an iron brace is provided in the opening, and then the brace and the opening are formed. There is a method of reinforcing the entire wall by solidifying an anchor provided on the inner peripheral surface with concrete. At this time, the anchor is disposed by being housed in a hole provided on the inner peripheral surface of the opening. As shown in FIG. 4, a hole for disposing the anchor is a core bit 80 (tool) having an annular bit 80a made of diamond, a carbide tip or the like at the tip of a cylindrical member.
And a motor 81 for rotating the core bit 80 around the axis. That is, the core bit 8 is placed on the concrete 82 to be excavated.
The concrete 82 is perforated by rotating and pressing the bit 80 a provided at the leading end of the “0” to form a cylindrical core 83. Then, by breaking the root 83a of the core core 83 remaining inside the concrete 82 and then pulling out the core core 83, for example, a diameter of 20 to 35
A hole for arranging an anchor having a depth of about 200 mm and a depth of about 200 mm is formed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のモー
タ81は、所定の出力パワーのもとで得られる発生トル
クを上げるため、コアビット80の取り付けられる回転
軸を図に示すようなギア等により回転数を下げて回転駆
動している。このため、エンジンや油圧モータなどと同
様に、重量が重くなり、取り扱い性に欠け、さらには、
ギヤ等の回転伝達機構における摩擦によって、回転軸で
得られるトルクが下がり、かつ騒音も大きいといった問
題があった。さらに、所定の穿孔速度のもとで回転数を
下げることは、工具一回転当たりの穿孔深さ、換言すれ
ばビットの被掘削物への掘削の深さが大きくなり、掘削
に対する抵抗が増加することを意味している。結局、こ
の掘削に対する抵抗の増加分がモータの発生トルクの増
加を上回る状態となって、実際にはかえって穿孔速度の
低下、穿孔時間の長時間化を招いていた。また、掘削に
対する抵抗が大きくなることで穿孔中の騒音や振動も大
きいものとなり、しかも穿孔時間が延びることで施工が
長期化し、これが施工中の周囲への環境問題となってい
た。さらに、掘削時に工具が有するトルクが大きくなる
ため、コンクリート中の鉄筋等の硬い補強体に当接して
もそのまま補強体を切断してしまう恐れがあった。建造
物の補強を目的とする施工において、既設の補強体を破
損してしまうのでは、施工そのものの意味がなく、この
ような問題を引き起こさないようにするための適切な技
術の開発が望まれていた。
By the way, in order to increase the generated torque obtained under a predetermined output power, the above-mentioned motor 81 rotates the rotating shaft on which the core bit 80 is mounted by a gear or the like as shown in the figure. The number is reduced to drive. For this reason, like an engine or a hydraulic motor, the weight becomes heavy, the handling is lacking, and further,
Due to friction in a rotation transmission mechanism such as a gear, there has been a problem that the torque obtained by the rotation shaft decreases and the noise is large. Further, lowering the rotation speed under a predetermined drilling speed increases the drilling depth per tool rotation, in other words, the drilling depth of the bit to be drilled, and increases resistance to drilling. Means that. Eventually, the increase in the resistance to the excavation exceeds the increase in the generated torque of the motor, which actually lowers the drilling speed and lengthens the drilling time. In addition, noise and vibration during drilling are increased due to increased resistance to excavation, and construction is prolonged due to extension of drilling time, which has been an environmental problem for surroundings during construction. Further, since the torque of the tool during excavation increases, there is a possibility that the reinforcing body may be cut as it is even when it comes into contact with a hard reinforcing body such as a reinforcing bar in concrete. In the construction for the purpose of reinforcing the building, if the existing reinforcing body is damaged, the construction itself is meaningless, and the development of appropriate technology to prevent such a problem is desired. I was

【0004】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、例えばコンクリート等の被掘削物内に埋設された
鉄筋等の補強体を穿孔中に破損しないようにすることが
できる穿孔装置および穿孔工法を提供することを目的と
する。また、他の目的としては、短時間にて被掘削物を
穿孔することができる穿孔装置および穿孔工法を提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a drilling device and a drilling device capable of preventing a reinforcing body such as a reinforcing bar buried in an excavated object such as concrete from being damaged during drilling. It is intended to provide a drilling method. Another object is to provide a drilling device and a drilling method capable of drilling an excavated object in a short time.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、被掘削物を穿孔するビットを先端に有した工具と、
この工具を回転駆動するモータと、該モータに電圧を印
加するモータ電源とを備えた穿孔装置であって、前記モ
ータは、直流電圧が印加されて回転する直流モータとさ
れ、前記モータ電源は、前記モータを流れる電流を検出
する電流検出器と、該電流検出器により検出された電流
値がしきい値を超えると前記モータへの前記直流電圧の
出力を停止するモータ駆動電圧停止手段とを有している
ことを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a tool having a bit at a tip end for drilling an object to be excavated;
A motor that rotationally drives the tool, and a drilling device including a motor power supply that applies a voltage to the motor, wherein the motor is a DC motor that rotates when a DC voltage is applied, and the motor power supply includes: A current detector for detecting a current flowing through the motor, and motor drive voltage stopping means for stopping output of the DC voltage to the motor when a current value detected by the current detector exceeds a threshold value. It is characterized by doing.

【0006】本発明においては、被掘削物を穿孔するビ
ットが被掘削物内の硬い補強体に当接すると、回転数が
低下するか、もしくは完全に停止し、モータの誘導電圧
の低下に伴いモータに流れる電流が増加する。この増加
した電流値をモータ電源に設けられた電流検出器が検出
し、この値がしきい値を超えるとモータ駆動電圧停止手
段がモータに印加する電圧を零にする。こうして、ビッ
トが補強体に当接するとモータ電源からの電圧の出力が
なくなり、ビットの回転が完全に静止し、補強体の破損
が防止されるとともに、モータに過大な電流が流れてモ
ータが発熱し、絶縁皮膜が破損して巻線が短絡等したり
するのを防ぐことができる。
In the present invention, when a bit for piercing an object to be excavated comes into contact with a hard reinforcing member in the object to be excavated, the number of rotations is reduced or the rotation is completely stopped. The current flowing to the motor increases. This increased current value is detected by a current detector provided in the motor power supply, and when this value exceeds a threshold value, the motor drive voltage stopping means sets the voltage applied to the motor to zero. In this way, when the bit comes into contact with the reinforcing member, the output of the voltage from the motor power supply stops, the rotation of the bit stops completely, the damage to the reinforcing member is prevented, and an excessive current flows through the motor, causing the motor to generate heat. However, it is possible to prevent the winding from being short-circuited due to breakage of the insulating film.

【0007】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の穿孔装置であって、前記モータ電源は、トライアック
のゲートに与えるトリガ電流の点弧角を調整することに
よって入力側の交流電圧の位相の一部を周期的に出力す
る位相制御部と、前記モータに前記直流電圧を印加する
よう前記位相制御部の出力側の電圧を整流して電圧脈動
を平滑化する整流部とを備え、前記モータ駆動電圧停止
手段は、前記電流値がしきい値を超えると前記点弧角を
調整して前記整流部への電圧の出力停止をするように構
成されていることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the drilling apparatus according to the first aspect, wherein the motor power supply adjusts a firing angle of a trigger current to be applied to a gate of the triac to thereby control an AC voltage on the input side. A phase control unit that periodically outputs a part of the phase, and a rectification unit that rectifies the voltage on the output side of the phase control unit so as to apply the DC voltage to the motor and smoothes voltage pulsation. The motor drive voltage stopping means is configured to adjust the firing angle when the current value exceeds a threshold value to stop outputting a voltage to the rectifier.

【0008】本発明においては、モータ電源の位相制御
部がトライアックを有する構成とされ、入力側の交流電
圧の一部の位相だけを周期的に出力する。すなわち、ト
ライアックのゲートに与えるトリガ電流を例えばダイア
ック等を用いて生成し、トリガ電流を与えるタイミング
(点弧角)を調整することによって、交流電圧の出力さ
れる位相が選択される。すなわち、サインカーブを描く
入力側の交流電圧の山の一部が削り取られたような出力
が得られる。この出力を整流部において平滑化すると平
均の出力電圧が低下する。例えば、点弧角を180°に
設定すると、整流部に電圧が出力されなくなる。このよ
うに、トライアックのゲートに与えるトリガ電流の点弧
角を調整することで、モータに印加される電圧値を調整
することができる。モータに流れる電流を電流検出器に
より検出し、電流値がしきい値を超えるとただちに制御
回路を有するモータ駆動電圧停止手段によって点弧角を
180°にし、モータへの電圧印加を停止する。こうし
て、ビットが補強体に当接するとモータ電源の出力が停
止され、ビットの回転が完全に静止し、補強体の破損を
防止するとともに、モータに過大な電流が流れてモータ
が発熱し、絶縁皮膜が破損して巻線が短絡等したりする
のを防ぐことができる。
In the present invention, the phase control section of the motor power supply is configured to have a triac, and periodically outputs only a part of the phase of the AC voltage on the input side. That is, a trigger current to be applied to the gate of the triac is generated using, for example, a diac or the like, and a timing (ignition angle) at which the trigger current is applied is adjusted to select a phase at which the AC voltage is output. That is, an output is obtained in which a part of the peak of the AC voltage on the input side that draws a sine curve is cut off. If this output is smoothed in the rectifier, the average output voltage decreases. For example, when the firing angle is set to 180 °, no voltage is output to the rectifier. Thus, by adjusting the firing angle of the trigger current applied to the triac gate, the voltage value applied to the motor can be adjusted. The current flowing through the motor is detected by a current detector, and as soon as the current value exceeds a threshold value, the firing angle is set to 180 ° by motor drive voltage stopping means having a control circuit to stop applying voltage to the motor. In this way, when the bit comes into contact with the reinforcing member, the output of the motor power supply is stopped, the rotation of the bit stops completely, preventing damage to the reinforcing member, and causing excessive current to flow through the motor, causing the motor to generate heat and insulation. It is possible to prevent the winding from being short-circuited due to breakage of the film.

【0009】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
の穿孔装置であって、前記整流部は、前記モータと並列
に接続されるコンデンサーを有していることを特徴とす
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the drilling apparatus according to the second aspect, wherein the rectifying unit has a capacitor connected in parallel with the motor.

【0010】本発明においては、整流部が例えば全波整
流用に組まれたダイオードのブリッジと、モータに並列
に接続されるコンデンサーとを備えている。コンデンサ
ーの容量を大きくすれば、モータに印加される電圧のリ
ップルを取り除いて電圧を安定化するのに効果的である
ばかりでなく、ビットが補強体に当接して停止した場合
に瞬間的に流れるサージ電流を供給するチャージのバッ
ファとしての役割をコンデンサーが担う。このようにし
て、モータ電源に瞬時に過大な電流が流れるのを防ぐこ
とができる。
In the present invention, the rectifying unit includes, for example, a diode bridge assembled for full-wave rectification, and a capacitor connected in parallel to the motor. Increasing the capacity of the capacitor is not only effective in removing the ripple of the voltage applied to the motor and stabilizing the voltage, but also flows instantaneously when the bit stops against the reinforcement. The capacitor plays a role as a buffer for the charge that supplies the surge current. In this way, it is possible to prevent an excessive current from flowing to the motor power supply instantaneously.

【0011】請求項4に記載の発明は、請求項1から請
求項3のいずれかに記載の穿孔装置であって、前記モー
タは、先端部に前記工具が取り付けられる回転軸が貫通
されて一体的に設けられた筒状のロータと、このロータ
の外周面に設けられた円筒状のステータとを備えている
ことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the drilling apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the rotary shaft through which the tool is attached is penetrated at a tip end of the motor. And a cylindrical rotor provided on the outer peripheral surface of the rotor.

【0012】本発明においては、工具が取り付けられる
回転軸がモータのロータに一体的に設けられ、ギヤ等を
介さず直接に回転駆動させられる。このため、モータの
発生トルクを回転伝達機構の摩擦などで損失させずにそ
のまま掘削に用いることができる。また、重量も騒音も
低減できる。このような構成としたことにより、工具の
回転数は、そのままモータで得られる回転数となり、ビ
ットの高速回転が可能になる。所定の穿孔速度のもとで
回転数を上げることは、工具一回転当たりの穿孔深さ、
換言すればビットの被掘削物への掘削の深さが小さくな
り、掘削に対する抵抗が減少することを意味している。
この掘削に対する抵抗の減少分がモータの発生トルクの
下がり分を上回る状態となって、ひいては穿孔速度の増
加、穿孔時間の短縮化を可能にする。こうして、ギヤ等
を用いて回転数を下げて穿孔する場合に比較すると穿孔
速度を上げることができる。
In the present invention, the rotary shaft on which the tool is mounted is provided integrally with the rotor of the motor, and is directly driven to rotate without the intervention of gears or the like. Therefore, the torque generated by the motor can be directly used for excavation without being lost by friction of the rotation transmission mechanism or the like. Also, weight and noise can be reduced. With such a configuration, the rotation speed of the tool becomes the rotation speed obtained by the motor as it is, and the bit can be rotated at high speed. Increasing the number of revolutions at a given drilling speed is equivalent to the drilling depth per tool revolution,
In other words, it means that the depth of excavation of the bit into the object to be excavated is reduced, and the resistance to excavation is reduced.
The amount of decrease in the resistance to excavation exceeds the amount of decrease in the torque generated by the motor, thereby enabling an increase in the drilling speed and a reduction in the drilling time. In this way, the drilling speed can be increased as compared with the case where the number of revolutions is reduced by using a gear or the like.

【0013】請求項5に記載の発明は、請求項4に記載
の穿孔装置であって、前記ビットを先端に有する前記工
具と前記回転軸とは、いずれも円筒状に設けられ、前記
工具が前記回転軸に取り付けられてそれぞれ軸方向に連
通するよう構成されていることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the drilling apparatus according to the fourth aspect, wherein the tool having the bit at its tip and the rotary shaft are both provided in a cylindrical shape, and the tool is It is characterized in that it is attached to the rotating shaft and communicates with each other in the axial direction.

【0014】このような構成としたことにより、回転軸
から工具先端のビットに向けて湿式掘削のために水を通
すことができるばかりでなく、コンクリート穿孔後にコ
ンクリート内に残るコア芯を回転軸を通して抜き取った
り、例えばコア芯を押出すために押出棒を差し込むこと
もできる。また、冷却用の様々な構成を回転軸内に設け
ることもできる。例えば、冷却水を通したり、空冷用の
ファンを設けたり、液体窒素やドライアイスを通した
り、あるいは、圧縮ガスを断熱膨張させることで冷却す
ることもできる。とりわけ、回転軸がモータのロータに
直接取り付けられ、ロータと一体に設けられているため
にモータへの熱伝導率が良く、モータを効率よく冷却で
きる。
With this configuration, not only water can be passed from the rotary shaft to the bit at the tip of the tool for wet excavation, but also the core core remaining in the concrete after drilling the concrete passes through the rotary shaft. It is also possible to extract or insert an extruding rod, for example, to extrude the core. Also, various configurations for cooling can be provided in the rotating shaft. For example, cooling may be performed by passing cooling water, providing a fan for air cooling, passing liquid nitrogen or dry ice, or adiabatically expanding a compressed gas. In particular, since the rotating shaft is directly attached to the rotor of the motor and provided integrally with the rotor, the heat conductivity to the motor is good, and the motor can be efficiently cooled.

【0015】請求項6に記載の発明は、請求項3から請
求項5のいずれかに記載の穿孔装置であって、前記トラ
イアックは、少なくとも耐電流値40Aを有し、前記コ
ンデンサーは少なくとも容量15000μFを有してい
ることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the drilling apparatus according to any one of the third to fifth aspects, wherein the triac has a withstand current value of at least 40 A, and the capacitor has a capacity of at least 15000 μF. It is characterized by having.

【0016】このような構成としたことにより、ビット
が穿孔中にコンクリート内の鉄筋などの補強体に当接し
て停止し、過大な電流がモータに流れても、コンデンサ
ーの容量がサージ電流を供給し、モータ電源に瞬時に過
大な電流が流れないようにできる。さらに、トライアッ
クも充分な耐電流性能を有しており、破壊を免れること
ができる。
[0016] With this configuration, the bit abuts against a reinforcing member such as a reinforcing bar in the concrete during drilling and stops, and even if an excessive current flows to the motor, the capacity of the capacitor supplies a surge current. However, an excessive current can be prevented from flowing instantaneously to the motor power supply. Further, the triac also has a sufficient current resistance, and can be prevented from being broken.

【0017】請求項7に記載の発明は、請求項1から請
求項6のいずれかに記載の穿孔装置であって、前記モー
タ内の巻線は、耐熱樹脂により被覆されていることを特
徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the punching apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein a winding in the motor is covered with a heat-resistant resin. I do.

【0018】このような構成としたことにより、ビット
が硬い被掘削物に当接してモータの回転数が落ち、誘導
電圧の低下とともに巻線抵抗のみで決まる多大な電流が
モータに流れてジュール熱が発生しても、巻線が充分な
耐熱特性を有するので巻線間で短絡を起こすことがな
い。
[0018] With this configuration, the bit contacts the hard excavated object, the rotation speed of the motor decreases, and a large amount of current determined only by the winding resistance flows along with the reduction of the induced voltage and the Joule heat is generated. Does not occur, there is no short circuit between the windings.

【0019】請求項8に記載の発明は、請求項1から請
求項7のいずれかに記載の穿孔装置であって、前記ビッ
トを有した前記工具と前記モータとが、前記モータ電源
とは別体に穿孔装置本体に設けられ、前記穿孔装置本体
には、前記モータへの前記直流電圧の出力停止を解除す
るリセットボタンが設けられていることを特徴とする。
The invention according to claim 8 is the drilling device according to any one of claims 1 to 7, wherein the tool having the bit and the motor are separate from the motor power supply. The punching device main body is provided on the body, and the punching device main body is provided with a reset button for releasing the stop of the output of the DC voltage to the motor.

【0020】このような構成としたことにより、モータ
にしきい値以上の電流が流れてモータへの印加電圧が落
ちても、問題対処後、手元のリセットボタンで作業を再
開することができ、作業性が向上する。
With this configuration, even if a current greater than the threshold value flows through the motor and the voltage applied to the motor drops, the work can be resumed with the reset button at hand after the problem is solved. The performance is improved.

【0021】請求項9に記載の発明は、モータによって
回転駆動される回転軸にビットを有した工具を取り付
け、該モータにモータ電源より直流電圧を印加して前記
モータを回転させるとともに、回転する前記ビットを被
掘削物に押し当てて前記被掘削物を穿孔する穿孔工法で
あって、前記被掘削物内に埋設された前記被掘削物を補
強する補強体に前記ビットが当接することによる前記モ
ータに流れる電流値の増加を検出し、検出した電流値が
しきい値を超えたときに前記モータを停止させることを
特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, a tool having a bit is mounted on a rotating shaft driven to rotate by a motor, and a DC voltage is applied to the motor from a motor power supply to rotate and rotate the motor. A drilling method for piercing the excavated object by pressing the bit against the excavated object, wherein the bit abuts on a reinforcing body for reinforcing the excavated object embedded in the excavated object. It is characterized in that an increase in a current value flowing through the motor is detected, and the motor is stopped when the detected current value exceeds a threshold value.

【0022】本発明においては、被掘削物を穿孔するビ
ットが被掘削物内の硬い補強体に当接すると、回転数が
低下するか、もしくは完全に停止し、モータの誘導電圧
の低下に伴いモータに流れる電流が増加する。この増加
した電流値を検出し、しきい値を超えた値を検出すると
ただちにモータに印加する電圧を零にする。こうして、
ビットが補強体に当接するとモータ電源の出力を停止
し、ビットの回転を完全に静止させ、補強体の破損を防
止するとともに、モータに過大な電流が流れてモータが
発熱し、絶縁皮膜が破損して巻線が短絡等したりするの
を防ぐことができる。
In the present invention, when the bit for piercing the object to be excavated comes into contact with a hard reinforcing member in the object to be excavated, the rotation speed is reduced or the rotation is completely stopped. The current flowing to the motor increases. When this increased current value is detected and a value exceeding the threshold value is detected, the voltage applied to the motor is immediately reduced to zero. Thus,
When the bit comes into contact with the reinforcing member, the output of the motor power supply stops, the rotation of the bit stops completely, preventing damage to the reinforcing member, and causing an excessive current to flow through the motor, causing the motor to generate heat and causing the insulating film to form. It is possible to prevent the winding from being short-circuited due to breakage.

【0023】請求項10に記載の発明は、回転軸をモー
タの回転するロータに直接取り付け、かつ、前記回転軸
にビットを先端に有した工具を取り付け、前記モータを
回転させるとともに、回転する前記ビットを被掘削物に
押し当てて前記被掘削物を穿孔する穿孔工法であって、
所定深さを穿孔するために要する前記工具の全回転数を
増加させ、前記ビットの前記被掘削物への一回転あたり
の掘削の深さを減らすことにより掘削に対する抵抗およ
び掘削に必要なトルクを低下させ、前記所定深さを穿孔
するために要する全仕事量を減らして前記被掘削物を穿
孔する穿孔速度を増加させることを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, the rotary shaft is directly attached to a rotor that rotates a motor, and a tool having a bit at a tip is attached to the rotary shaft to rotate the motor and rotate the motor. A drilling method for drilling the excavated object by pressing a bit against the excavated object,
The resistance to digging and the torque required for digging are increased by increasing the total number of revolutions of the tool required to drill a given depth and reducing the depth of digging per revolution of the bit into the digging object. Reducing the total work required for drilling the predetermined depth and increasing the drilling speed for drilling the excavated object.

【0024】本発明においては、所定深さを穿孔するた
めに要する工具の全回転数を増加させ、所定深さを穿孔
するために要する全仕事量を減らして被掘削物を穿孔す
る穿孔速度を増加させる。所定深さを穿孔するのに要す
る全仕事量は、いわば工具先端のビットに加わる力とビ
ットの全走行距離との積である。所定深さ穿孔するため
に要する工具の全回転数を増加させると、ビットの全走
行距離は確かに増加するが、ビットの被掘削物への一回
転あたりの掘削の深さが減るので、掘削に対する抵抗お
よび掘削に必要なトルクが低下し、全体として所定深さ
を穿孔するために要する全仕事量を減少させることがで
きる。穿孔に要する時間は、トルクの伝達ロス等を考慮
に入れない理想的な場合を考えれば、所定の深さを穿孔
するために要する全仕事量をモータの出力で割ったもの
に相当するから、所定深さを穿孔するために要する全仕
事量を減少させることにより、所定深さ穿孔するのに要
する時間が短縮される。つまり、穿孔速度が増加する。
例えば、工具の回転数をモータで得られる回転数とし、
ビットを高速回転させ、所定の穿孔速度のもとで回転数
を上げる。すると、工具一回転当たりの穿孔深さ、換言
すればビットの被掘削物への掘削の深さが小さくなり、
掘削に対する抵抗を減少させることができる。この掘削
に対する抵抗の減少分がモータの発生トルクの下がり分
を上回る状態となり、ひいては穿孔速度を増加させ、穿
孔時間を短縮化することができる。こうして、ギヤ等を
用いて回転数を下げて穿孔する場合に比較すると穿孔時
間を短縮することができる。
In the present invention, the total number of revolutions of the tool required for drilling a predetermined depth is increased, the total work required for drilling a predetermined depth is reduced, and the drilling speed for drilling an excavated object is reduced. increase. The total work required to drill a given depth is, as it were, the product of the force applied to the bit at the tool tip and the total travel distance of the bit. Increasing the total number of revolutions of the tool required to drill a given depth will certainly increase the total mileage of the bit, but will reduce the depth of drilling per revolution of the bit to And the torque required for excavation is reduced, and the overall work required to drill a given depth as a whole can be reduced. The time required for drilling is equivalent to a value obtained by dividing the total work required for drilling a predetermined depth by the output of the motor in an ideal case in which torque transmission loss and the like are not taken into consideration. By reducing the total work required to drill a predetermined depth, the time required to drill a predetermined depth is reduced. That is, the drilling speed increases.
For example, let the rotation speed of the tool be the rotation speed obtained by the motor,
The bit is rotated at a high speed, and the rotation speed is increased under a predetermined drilling speed. Then, the drilling depth per tool rotation, in other words, the depth of excavation of the bit into the excavated object becomes smaller,
Resistance to excavation can be reduced. The amount of decrease in the resistance to excavation exceeds the amount of decrease in the torque generated by the motor, so that the drilling speed can be increased and the drilling time can be shortened. Thus, the perforation time can be reduced as compared with a case where the number of revolutions is reduced by using a gear or the like.

【0025】請求項11に記載の発明は、請求項10に
記載の穿孔工法であって、前記被掘削物内に埋設された
前記被掘削物を補強する補強体に前記ビットが当接する
ことによる前記モータに流れる電流値の増加を検出し、
検出した電流値がしきい値を超えたときに、前記モータ
を停止させることを特徴とする。
According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided the drilling method according to the tenth aspect, wherein the bit comes into contact with a reinforcing member for reinforcing the excavated object buried in the excavated object. Detecting an increase in the value of current flowing through the motor,
When the detected current value exceeds a threshold value, the motor is stopped.

【0026】本発明においては、穿孔速度を増加させる
とともに、被掘削物内に埋設された被掘削物の補強体を
掘削しないようにして穿孔する。被掘削物を穿孔するビ
ットが被掘削物内の硬い補強体に当接すると、回転数が
低下するか、もしくは完全に停止し、モータの誘導電圧
の低下に伴いモータに流れる電流が増加する。この増加
した電流値を検出し、しきい値を超えた値を検出すると
ただちにモータに印加する電圧を零にする。こうして、
ビットが補強体に当接するとモータ電源の出力を停止
し、ビットの回転を完全に静止させ、補強体の破損を防
止するとともに、モータに過大な電流が流れてモータが
発熱し、絶縁皮膜が破損して巻線が短絡等したりするの
を防ぐことができる。
In the present invention, the drilling speed is increased, and drilling is performed so as not to drill the reinforcing body of the drilling object buried in the drilling object. When the bit for piercing the excavated object comes into contact with the hard reinforcing member in the excavated object, the rotation speed decreases or stops completely, and the current flowing through the motor increases as the induced voltage of the motor decreases. When this increased current value is detected and a value exceeding the threshold value is detected, the voltage applied to the motor is immediately reduced to zero. Thus,
When the bit comes into contact with the reinforcing member, the output of the motor power supply stops, the rotation of the bit stops completely, preventing damage to the reinforcing member, and causing an excessive current to flow through the motor, causing the motor to generate heat and causing the insulating film to form. It is possible to prevent the winding from being short-circuited due to breakage.

【0027】請求項12に記載の発明は、請求項9また
は請求項11のいずれかに記載の穿孔工法であって、前
記被掘削物内に埋設された前記被掘削物を補強する補強
体に前記ビットが当接することによる前記モータに流れ
る電流値の増加を検出し、検出した電流値がしきい値を
超えたときに、トライアックのゲートに与えるトリガ電
流の点弧角を調整することによって入力側の交流電圧を
出力停止するようにして前記モータへの前記直流電圧の
印加を停止することを特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided the drilling method according to any one of the ninth and eleventh aspects, wherein a reinforcing body for reinforcing the excavated object buried in the excavated object is provided. An input is detected by detecting an increase in the value of the current flowing through the motor due to the contact of the bit, and adjusting the firing angle of the trigger current to be applied to the triac gate when the detected current value exceeds a threshold value. The application of the DC voltage to the motor is stopped by stopping the output of the AC voltage on the side.

【0028】本発明においては、モータに流れる電流を
検出し、この電流値がしきい値を超えるとただちにトラ
イアックのゲートに与えるトリガ電流の点弧角を180
°に調整してモータへの電圧印加を停止する。
In the present invention, the current flowing through the motor is detected, and when the current value exceeds the threshold value, the firing angle of the trigger current applied to the triac gate is set to 180 immediately.
Adjust to ° and stop applying voltage to the motor.

【0029】請求項13に記載の発明は、請求項13に
記載の穿孔工法であって、前記トライアックは、少なく
とも耐電流値40Aを有し、前記コンデンサーは少なく
とも容量15000μFを有していることを特徴とす
る。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided the drilling method according to the thirteenth aspect, wherein the triac has a withstand current value of at least 40 A, and the capacitor has at least a capacitance of 15000 μF. Features.

【0030】本発明においては、ビットが穿孔中にコン
クリート内の鉄筋などの補強体に当接して停止し、過大
な電流がモータに流れても、コンデンサーの容量がサー
ジ電流を供給し、モータ電源に瞬時に過大な電流が流れ
ないようにできる。さらに、トライアックも充分な耐電
流性能を有しており、破壊を免れることができる。
In the present invention, even when the bit abuts against a reinforcing member such as a reinforcing bar in the concrete during drilling and stops, even if an excessive current flows to the motor, the capacity of the capacitor supplies a surge current and the motor power Instantaneous excessive current flow can be prevented. Further, the triac also has a sufficient current resistance, and can be prevented from being broken.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下、本発明による穿孔装置およ
び穿孔工法を図面を参照して説明する。図1〜3におい
て、符号1は、穿孔装置、符号1aは、穿孔装置本体、
符号1bは、電源(モータ電源)であり、符号2は、こ
の電源1bによって駆動される穿孔装置本体1aを構成
する本実施形態例のモータ(以後ダイレクトモータと称
する)である。穿孔装置本体1aは、基台3に立設され
た支柱4に、上下機構5を介して前記ダイレクトモータ
2を支持させた構造とされており、上下機構5によって
ダイレクトモータ2が支柱4に沿って移動されるように
なっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a punching device and a drilling method according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 3, reference numeral 1 denotes a punching device, reference numeral 1a denotes a punching device main body,
Reference numeral 1b denotes a power supply (motor power supply), and reference numeral 2 denotes a motor (hereinafter, referred to as a direct motor) of the present embodiment, which constitutes the punching device main body 1a driven by the power supply 1b. The punching device main body 1a has a structure in which the direct motor 2 is supported on a column 4 erected on a base 3 via a vertical mechanism 5, and the direct motor 2 is moved along the column 4 by the vertical mechanism 5. To be moved.

【0032】ダイレクトモータ2は、直流電圧が印加さ
れて回転する直流モータとされ、その中心に円筒状の回
転軸11を有しており、この回転軸11の先端部には、
アダプタ12を介して円筒状のコアビット13(工具)
が回転軸11と互いに連通するように着脱可能に取り付
けられている。
The direct motor 2 is a DC motor that rotates when a DC voltage is applied thereto. The direct motor 2 has a cylindrical rotating shaft 11 at the center thereof.
Cylindrical core bit 13 (tool) via adapter 12
Are detachably attached so as to communicate with the rotating shaft 11.

【0033】ここで、コアビット13は、中空状に形成
されたチューブ14の先端部に、ダイヤモンドビットか
らなるビット15が円周方向へ一体的に設けられた構造
とされている。すなわち、コアビット13は、チューブ
14の先端に、超硬合金、あるいは超砥粒(ダイヤモン
ド砥粒やCBN砥粒)をメタルボンドあるいはレジンボ
ンドのようなバインダーによって固めたダイヤモンド工
具からなるビット15を備えている。そして、このコア
ビット13が回転されることによってコンクリートCを
掘削し、円柱状のコアを形成できるように構成されてい
る。ここで、コアビット13としては、例えば、ダイレ
クトモータ2に出力800W程度のものを使用すると、
外径40mm以下が使用可能であり、外径15〜30m
mが好適である。また、ビット15の刃厚としては、
2.0mm未満が使用可能であり、1.8mmが好適で
ある。
Here, the core bit 13 has a structure in which a bit 15 made of a diamond bit is integrally provided in a circumferential direction at a distal end portion of a tube 14 formed in a hollow shape. That is, the core bit 13 is provided with a bit 15 made of a hard metal or a diamond tool obtained by hardening super abrasive grains (diamond abrasive grains or CBN abrasive grains) with a binder such as a metal bond or a resin bond at the tip of the tube 14. ing. The concrete C is excavated by rotating the core bit 13 to form a columnar core. Here, as the core bit 13, for example, when a direct motor 2 having an output of about 800 W is used,
Outer diameter 40mm or less can be used, outer diameter 15-30m
m is preferred. Also, as the blade thickness of the bit 15,
Less than 2.0 mm can be used, with 1.8 mm being preferred.

【0034】このように、ダイレクトモータ2は、回転
軸11に直結された工具であるコアビット13をギヤ等
の回転伝達機構を用いずに直接回転させるダイレクトタ
イプのモータである。ダイレクトモータ2は、ハウジン
グ16内に、例えばポリイミド等の耐熱樹脂が被覆され
たコイルが巻回されてなるロータ17と、このロータ1
7の外周面に設けられ、永久磁石を有する円筒状のステ
ータ18とを備えた構成とされている。回転軸11は、
前記ロータ17の中心に形成された挿通孔17a内へ圧
入されるようにして挿通され、ロータ17に一体的に固
定されている。ハウジング16の上壁部16a及び下壁
部16bの内側には、ロータ12を回転自在に支持する
ための軸受19a,19bがそれぞれ設置されている。
すなわち、軸受19a,19bは、ロータ17の中心に
挿通された回転軸11の上下端部近傍を支持するように
なっており、回転軸11及びこの回転軸11が挿通され
たロータ17に作用するスラスト方向の力とラジアル方
向の力とを受けることが可能な構成となっている。
As described above, the direct motor 2 is a direct type motor that directly rotates the core bit 13 which is a tool directly connected to the rotating shaft 11 without using a rotation transmission mechanism such as a gear. The direct motor 2 includes a rotor 17 in which a coil coated with a heat-resistant resin such as polyimide is wound inside a housing 16,
7 and a cylindrical stator 18 having a permanent magnet. The rotating shaft 11 is
The rotor 17 is inserted so as to be pressed into an insertion hole 17 a formed at the center of the rotor 17 and is integrally fixed to the rotor 17. Bearings 19a and 19b for rotatably supporting the rotor 12 are provided inside the upper wall portion 16a and the lower wall portion 16b of the housing 16, respectively.
That is, the bearings 19a and 19b support the vicinity of the upper and lower ends of the rotating shaft 11 inserted into the center of the rotor 17, and act on the rotating shaft 11 and the rotor 17 through which the rotating shaft 11 is inserted. It is configured to be able to receive a thrust force and a radial force.

【0035】このダイレクトモータ2の後端部には、ロ
ータリージョイント21が設けられている。このロータ
リージョイント21は、ハウジング16の上壁部16a
に取り付けられており、回転軸11の後端部と回転可能
にかつ液密状態に連結されている。このロータリージョ
イント21には、回転軸11の中心の貫通孔11aと連
通する流路22が形成されており、この流路22は、ロ
ータリージョイント21の側方に開口されている。この
側方に開口された開口部23には、チューブ24が接続
されるようになっており、このチューブ24から湿式掘
削のための冷却水が送り込まれるようになっている。そ
して、このチューブ24からロータリージョイント21
の流路22を通り、回転軸11の貫通孔11aへ導か
れ、その後、回転軸11の先端部にアダプタ12を介し
て連結されたコアビット13内に送り込まれ、ビット1
5による掘削箇所が冷却されるようになっている。ま
た、ロータリージョイント21には、その後端部に、取
り付けねじ部31が形成されており、この取り付けねじ
部31には、キャップ32がねじ込み固定されるように
なっている。このキャップ32には、その中心に挿通孔
34が形成されている。また、ロータリージョイント2
1には、キャップ32の挿通孔34及び回転軸11の貫
通孔11aと連通する連通孔35が形成されている。そ
して、これら互いに連通した挿通孔34、連通孔35及
び貫通孔11aには、押出棒36が挿通されている。な
お、押出棒36とキャップ32の挿通孔34との間に
は、Oリング37が設けられてシールされている。
A rotary joint 21 is provided at the rear end of the direct motor 2. The rotary joint 21 is connected to the upper wall 16 a of the housing 16.
And is rotatably connected to the rear end of the rotating shaft 11 in a liquid-tight manner. The rotary joint 21 is formed with a flow path 22 communicating with the through hole 11 a at the center of the rotary shaft 11, and the flow path 22 is opened to the side of the rotary joint 21. A tube 24 is connected to the opening 23 opened to the side, and cooling water for wet excavation is sent from the tube 24. And, from this tube 24, the rotary joint 21
Through the passage 22 of the rotary shaft 11, and then fed into the core bit 13 connected to the tip of the rotary shaft 11 via the adapter 12, and
5 is cooled. The rotary joint 21 has a mounting screw portion 31 formed at a rear end thereof, and a cap 32 is screwed into the mounting screw portion 31 and fixed. The cap 32 has an insertion hole 34 formed at its center. In addition, rotary joint 2
1 has a communication hole 35 communicating with the insertion hole 34 of the cap 32 and the through hole 11a of the rotating shaft 11. An extruding rod 36 is inserted into the through-hole 34, the through-hole 35 and the through-hole 11a which communicate with each other. An O-ring 37 is provided between the push rod 36 and the insertion hole 34 of the cap 32 to be sealed.

【0036】なお、符号25は、ダイレクトモータ2の
ハウジング16内における上方側にて、回転軸11に接
触するように、その周方向へ配設されたブラシ部であ
り、このブラシ部25に直流の電圧が印加され、駆動電
流が供給されるようになっている。
Reference numeral 25 denotes a brush portion disposed in the circumferential direction on the upper side in the housing 16 of the direct motor 2 so as to contact the rotary shaft 11. And a drive current is supplied.

【0037】また、ステータ18のマグネットとして
は、一般的に用いられるフェライトマグネットあるいは
アルニコマグネットと比較して、遥かに高い最大磁気エ
ネルギー積を有したネオジウム・鉄・ボロン系もしくは
サマリウム・コバルト系の希土類の高密度マグネットが
用いられている。
The magnet of the stator 18 is a neodymium-iron-boron-based or samarium-cobalt-based rare earth element having a much higher maximum magnetic energy product than a commonly used ferrite magnet or alnico magnet. Is used.

【0038】なおまた、ロータ17とステータ18とを
備えたダイレクトモータ2は、ブラシ付きモータあるい
はブラシレスモータのいずれの形態でもよい。また、上
記の例では、ステータ18側にマグネットを設け、ロー
タ17側をコイルとしたが、ステータ18側をコイルと
し、ロータ17側にマグネットを設けても良く、あるい
は両者をコイルとしてもよい。
The direct motor 2 having the rotor 17 and the stator 18 may be a brush motor or a brushless motor. In the above example, a magnet is provided on the stator 18 side and a coil is provided on the rotor 17 side. However, a coil may be provided on the stator 18 side and a magnet may be provided on the rotor 17 side, or both may be provided as coils.

【0039】ダイレクトモータ2に直流電圧を供給する
モータ電源1bは、電源本体5と、穿孔装置本体1a側
に設けられた制御部5aと、これらを電気的に接続する
ケーブル5bとから概略構成されている。図1に示すよ
うに、電源本体5は、作業現場に供給される交流電圧を
電源本体5に導入するためのプラグ51を有した入力ケ
ーブル52を備えている。電源本体5には、メインスイ
ッチ53に加えて、入力側の電源の許容電流量に応じて
適宜電流量を選択出来る電流量選択スイッチ54が設け
られている。なお、ここでは図示されぬが、電源本体5
には、この他にも穿孔作業緊急停止用のスイッチ、電源
冷却用の冷却水を導入するための冷却水導入口等が設け
られている。制御部5aには、ダイレクトモータ2の回
転数を調整するための回転数調整つまみ55aと、ダイ
レクトモータ2の回転を手元で開始および停止させた
り、電源のインターロックにより出力電圧が零に落ちた
場合に回転を再び再開させるリセットボタン55bが設
けられている。
A motor power supply 1b for supplying a DC voltage to the direct motor 2 is roughly composed of a power supply main body 5, a control section 5a provided on the side of the punching apparatus main body 1a, and a cable 5b for electrically connecting these. ing. As shown in FIG. 1, the power supply body 5 includes an input cable 52 having a plug 51 for introducing an AC voltage supplied to a work site into the power supply body 5. In addition to the main switch 53, the power supply main body 5 is provided with a current amount selection switch 54 that can appropriately select a current amount according to the allowable current amount of the power supply on the input side. Although not shown here, the power supply body 5
In addition to the above, a switch for emergency stop of the drilling operation, a cooling water inlet for introducing cooling water for power supply cooling, and the like are provided. The control unit 5a has a rotation speed adjusting knob 55a for adjusting the rotation speed of the direct motor 2, a start and stop of the rotation of the direct motor 2 at hand, and an output voltage dropped to zero due to a power supply interlock. A reset button 55b is provided to restart the rotation again in the case.

【0040】図3は、穿孔装置1の電気回路的構成を模
式的にブロック図で示したものである。図3に示すよう
に、電源1bは、トライアックTのゲートGに与えるト
リガ電流の点弧角を調整することによって入力側T1の
交流電圧の位相の一部を周期的に出力側T2に出力する
位相制御部56と、ダイレクトモータ2に直流電圧を印
加するよう位相制御部56の出力側T2の電圧を整流し
て電圧脈動を平滑化する整流部57とを備えている。
FIG. 3 is a block diagram schematically showing an electric circuit configuration of the punching device 1. As shown in FIG. 3, the power supply 1b periodically outputs a part of the phase of the AC voltage on the input side T1 to the output side T2 by adjusting the firing angle of the trigger current applied to the gate G of the triac T. A phase control unit 56 and a rectifying unit 57 for rectifying the voltage on the output side T2 of the phase control unit 56 so as to apply a DC voltage to the direct motor 2 and smoothing the voltage pulsation.

【0041】位相制御部56は、トライアックTのゲー
トGに例えばダイアック等からのトリガ電流を与えるト
ライアック制御部58を有しており、穿孔装置本体1a
側に設けられた電流量選択スイッチ54からの入力(図
中VALで示す)、及びリセットボタン55からの入力
(図中RESで示す)に基づき適宜トリガ電流の点弧角
を調整して、出力側T2への出力を制御するよう構成さ
れている。さらに、電源1bは、ダイレクトモータ2を
流れる電流を検出する電流検出器59を備えており、電
流検出器59により検出された電流値がしきい値を超え
るとトライアック制御部58がただちに点弧角を調整し
て整流部57に電圧を出力停止するようにモータ駆動電
圧停止手段が構成されている。
The phase control unit 56 has a triac control unit 58 for applying a trigger current from, for example, a diac to the gate G of the triac T.
The firing angle of the trigger current is adjusted as appropriate based on an input (indicated by VAL in the drawing) from a current amount selection switch 54 provided on the side and an input (indicated by RES in the drawing) from a reset button 55, and output. It is configured to control the output to the side T2. Further, the power supply 1b includes a current detector 59 for detecting a current flowing through the direct motor 2, and when the current value detected by the current detector 59 exceeds a threshold value, the triac control unit 58 immediately activates the ignition angle. The motor drive voltage stopping means is configured to stop the output of the voltage to the rectifier 57 by adjusting the voltage.

【0042】整流部57は、サインカーブの山の一部が
切り取られたような位相制御部56の出力電圧を全波整
流するためのダイオード部57aと、ダイレクトモータ
2に電気的に並列に接続され、電圧を整流して電圧脈動
を平滑化するコンデンサー57bとを備えている。さら
に、整流部57には、ダイレクトモーター2が停止する
際にコンデンサー57bから迅速に蓄えられた電荷を放
出させる図示されぬ回路が設けられており、蓄えられた
電荷によりダイレクトモーター2が再び回転始動されな
いようになっている。
The rectifying section 57 is electrically connected in parallel with the direct motor 2 to the diode section 57a for full-wave rectifying the output voltage of the phase control section 56 in which a part of a sine curve is cut off. And a capacitor 57b for rectifying the voltage and smoothing the voltage pulsation. Further, the rectifying section 57 is provided with a circuit (not shown) for quickly discharging the stored electric charge from the capacitor 57b when the direct motor 2 stops, and the stored electric charge causes the direct motor 2 to start rotating again. Not to be.

【0043】ここで、トライアックTの耐電流値は40
A、コンデンサー57bは容量15000μFを有して
いる。
Here, the triac T has a withstand current value of 40
A, The condenser 57b has a capacity of 15000 μF.

【0044】次に、上記構成の穿孔装置1を用いて被掘
削物であるコンクリートCに穴をあける穿孔工法につい
て説明する。まず、支柱4の上方側へ位置させたダイレ
クトモータ2を、コンクリートCの所定の穿孔位置に、
回転軸11の軸線が一致するように位置決めし、基台3
をコンクリートCに固定する。
Next, a description will be given of a drilling method for drilling a hole in the concrete C to be excavated by using the drilling apparatus 1 having the above-described configuration. First, the direct motor 2 positioned above the column 4 is placed at a predetermined drilling position of the concrete C,
The base 3 is positioned so that the axes of the rotating shafts 11 coincide.
Is fixed to concrete C.

【0045】このように穿孔装置本体1aをコンクリー
トCに設置したら、電源1bのメインスイッチ53をO
N側にし、交流電圧供給側の許容電流に合わせて電流量
選択スイッチ54を設定する。リセットボタン55bを
押し、ダイレクトモータ2のブラシ25に直流電圧を印
加してロータ17(あるいはステータ18)のコイルに
通電し、ロータ17を4000rpm以上の高速にて回
転させるとともに、図示しない冷却水供給装置からチュ
ーブ24を介して冷却水を送り込む。この時の回転数
は、制御部5aに設けられた回転数調整つまみ55aを
回すことによって行う。
When the drilling apparatus main body 1a is installed on the concrete C, the main switch 53 of the power supply 1b is turned off.
On the N side, the current amount selection switch 54 is set according to the allowable current on the AC voltage supply side. The reset button 55b is pressed to apply a DC voltage to the brush 25 of the direct motor 2 to energize the coil of the rotor 17 (or the stator 18) to rotate the rotor 17 at a high speed of 4000 rpm or more, and to supply cooling water (not shown). Cooling water is fed from the device via a tube 24. The rotation speed at this time is controlled by turning a rotation speed adjustment knob 55a provided in the control unit 5a.

【0046】そして、この状態において、移動機構5に
よってダイレクトモータ2を下降させることにより、回
転軸11の先端部に連結したコアビット13のビット1
5をコンクリートCの表面に押し当てる。このようにす
ると、高速にて回転されているビット15によってコン
クリートCに環状の穴Hが形成される。このような穿孔
作業中にビット15がコンクリートCを補強するための
鉄筋等の硬い補強体に当接し、突然ダイレクトモータ2
の回転が抑制された場合には、誘導電圧が突如減少して
巻線抵抗のみとなり過大な電流が流れる。このため、し
きい値を適宜設定して、電流検出器59によって検出さ
れた電流値がしきい値を超えたら、ただちにトライアッ
ク制御部58がゲート電流の点弧角を調整して位相制御
部56からの出力がなくなるように設定しておく。こう
して、ビット15が鉄筋等の補強体に当接した場合に
は、ダイレクトモータ2の回転が直ちに停止し、穿孔作
業が中断される。このように、インターロックが作動し
て穿孔作業が中断された場合には、穿孔する位置を変
え、鉄筋に当たらないようにして作業を再開する。この
時、ダイレクトモータ2を再度回転させるためにリセッ
トボタン55bを押す。その後、所定深さまで環状の穴
Hを形成したら、ダイレクトモータ2を上昇させて穴H
からビット15を引き抜き、中心のコアを取り除くこと
により、アンカー穴が形成される。
In this state, by lowering the direct motor 2 by the moving mechanism 5, the bit 1 of the core bit 13 connected to the tip of the rotating shaft 11 is moved.
5 is pressed against the surface of concrete C. In this way, an annular hole H is formed in the concrete C by the bit 15 rotating at a high speed. During the drilling operation, the bit 15 comes into contact with a hard reinforcing member such as a reinforcing bar for reinforcing the concrete C, and suddenly the direct motor 2
Is suppressed, the induced voltage is suddenly reduced and only the winding resistance is generated, causing an excessive current to flow. Therefore, the threshold is appropriately set, and when the current value detected by the current detector 59 exceeds the threshold, the triac control unit 58 immediately adjusts the firing angle of the gate current to adjust the phase control unit 56. Is set so that there is no output from. Thus, when the bit 15 comes into contact with a reinforcing member such as a reinforcing bar, the rotation of the direct motor 2 is immediately stopped, and the drilling operation is interrupted. Thus, when the interlock is activated and the drilling operation is interrupted, the drilling position is changed, and the operation is restarted without hitting the reinforcing bar. At this time, the reset button 55b is pressed to rotate the direct motor 2 again. After that, when the annular hole H is formed to a predetermined depth, the direct motor 2 is raised to open the hole H.
An anchor hole is formed by withdrawing the bit 15 from and removing the central core.

【0047】ここで、ダイレクトモータ2を上昇させて
穴Hからビット15を引き抜いた際に、コアビット13
内にコアが残留した場合は、押出棒36を先端側へ押出
す。
When the bit 15 is pulled out of the hole H by raising the direct motor 2, the core bit 13
When the core remains inside, the extruding rod 36 is extruded to the tip side.

【0048】このように、上記構造のダイレクトモータ
2によれば、回転軸11を回転させることにより、この
回転軸11に取り付けられたコアビット13をギヤやベ
ルト等の回転伝達機構を介さずに直接回転させるもので
あるので、回転伝達機構によるトルクの伝達損失をなく
すことができ、小形・軽量化を図ることができる。そし
て、これにより取り扱い性を向上させることができ、し
かも、回転軸11の振れを最小限に抑えることができ
る。また、発生する騒音も最小限に低減させることがで
きる。
As described above, according to the direct motor 2 having the above-described structure, by rotating the rotating shaft 11, the core bit 13 attached to the rotating shaft 11 is directly rotated without passing through a rotation transmitting mechanism such as a gear or a belt. Since the rotation is performed, torque transmission loss due to the rotation transmission mechanism can be eliminated, and the size and weight can be reduced. As a result, the handleability can be improved, and the deflection of the rotating shaft 11 can be minimized. Further, the generated noise can be reduced to a minimum.

【0049】また、コアビット13の先端部のビット1
5は、回転軸11からコアビット13に直接回転力を付
与させるダイレクトモータ2によって極めて高速(40
00rpm以上)にて回転され、ビット15の周速を極
めて高速化させることができる。このように、コアビッ
ト13の回転数をダイレクトモータ2で得られる回転数
とし、所定の穿孔速度のもとでビット15を高速回転さ
せて回転数を増加させることは、コアビット13の一回
転当たりの穿孔深さ、換言すればビット15の被掘削物
への掘削の深さを小さくし、掘削に対する抵抗を減少さ
せることを意味している。この掘削に対する抵抗の減少
分がダイレクトモータ2の発生トルクの下がり分を上回
る状態となり、ひいては穿孔速度を増加させ、穿孔時間
を短縮化することができる。こうして、ギヤ等を用いて
回転数を下げて穿孔する場合に比較すると穿孔時間を短
縮することができる。こうして、ビット15を高速にて
回転させることにより、ビット15への工具負荷が小さ
くされ、ビット15の刃厚を2mm未満という薄さとし
ても、穿孔方向に加わる力である法線力を小さくして、
穿孔時間の短縮化を図ることができる。
The bit 1 at the tip of the core bit 13
Reference numeral 5 denotes an extremely high speed (40) by the direct motor 2 for directly applying a rotational force from the rotation shaft 11 to the core bit
(At least 00 rpm), and the peripheral speed of the bit 15 can be extremely increased. As described above, the rotation speed of the core bit 13 is set to the rotation speed obtained by the direct motor 2 and the rotation speed of the core bit 13 is increased by rotating the bit 15 at a high speed under a predetermined drilling speed. This means that the drilling depth, in other words, the depth of excavation of the bit 15 into the object to be excavated is reduced, and the resistance to excavation is reduced. The decrease in the resistance to the excavation exceeds the decrease in the torque generated by the direct motor 2, so that the drilling speed can be increased and the drilling time can be shortened. Thus, the perforation time can be reduced as compared with a case where the number of revolutions is reduced by using a gear or the like. By rotating the bit 15 at high speed in this manner, the tool load on the bit 15 is reduced, and even if the bit 15 has a blade thickness of less than 2 mm, the normal force, which is the force applied in the drilling direction, is reduced. hand,
The perforation time can be reduced.

【0050】また、仮にビット15が穿孔作業中コンク
リートC内に埋設された鉄筋等の補強体に当接して回転
数が著しく減少、もしくは停止した場合には、ダイレク
トモータ2に流れる電流量の増加を検出し、この値がし
きい値を超えた場合には、ただちにモータ駆動電圧停止
手段によってダイレクトモータ2への電圧の印加が停止
される。こうして、ビット15の回転が完全に静止され
るので、鉄筋などの補強体の破損を防止するとともに、
モータに過大な電流が流れてモータが発熱し、絶縁皮膜
が破損して巻線が短絡等したりするのを防ぐことができ
る。
If the bit 15 comes into contact with a reinforcing member such as a reinforcing bar buried in the concrete C during the drilling operation and the number of revolutions decreases or stops, the amount of current flowing through the direct motor 2 increases. Is detected, and when this value exceeds the threshold value, the application of the voltage to the direct motor 2 is immediately stopped by the motor drive voltage stopping means. In this way, the rotation of the bit 15 is completely stopped, so that the reinforcing body such as a reinforcing bar is prevented from being damaged.
It is possible to prevent an excessive current from flowing through the motor, causing the motor to generate heat, damaging the insulating film and short-circuiting the winding.

【0051】また、ビット15が補強体に当接して回転
が停止し、瞬間的に流れる過大電流に対しても、ダイレ
クトモータ2に並列に接続されたコンデンサー57bが
電荷のバッファとなっているので電源1bに瞬時に過大
な電流が流れることを防止することができる。また、ト
ライアックTは、耐電流値40Aを有し、サージ電流に
よって破壊されない。さらに、ロータ17のコイルの巻
線は、例えばポリイミド等の耐熱樹脂で被覆されている
ので、仮に過大電流が流れて発熱しても、容易に被膜が
取れ、巻線の間で短絡等を起こしたりしないようになっ
ている。さらに、トライアックTを用いることによっ
て、このような電源1bの出力制御のみならず、電源1
bの軽量化を可能にしている。高出力の電源に要する変
圧器は、通常大きくて重いが、パワートランジスターの
使用により、電源1bを極めて小形にすることができ
る。
Further, since the bit 15 comes into contact with the reinforcing member to stop the rotation, the capacitor 57b connected in parallel to the direct motor 2 serves as a charge buffer even for an excessive current flowing instantaneously. It is possible to prevent an excessive current from flowing to the power supply 1b instantaneously. The triac T has a withstand current value of 40 A and is not destroyed by a surge current. Further, since the winding of the coil of the rotor 17 is coated with a heat-resistant resin such as polyimide, for example, even if an excessive current flows and heat is generated, the coating is easily removed, and a short circuit or the like occurs between the windings. Or not. Further, by using the triac T, not only the output control of the power supply 1b but also the power supply 1b can be performed.
b can be reduced in weight. Transformers required for high-output power supplies are usually large and heavy, but the use of power transistors allows the power supply 1b to be very small.

【0052】また、ダイレクトモータ2の回転数を調整
する回転数調整つまみ55aや、穿孔作業を再開するた
めのリセットボタン55bが、穿孔装置本体1aに設け
られているので、作業性を向上させることができる。
Further, the rotation speed adjusting knob 55a for adjusting the rotation speed of the direct motor 2 and the reset button 55b for restarting the drilling operation are provided on the drilling device main body 1a, so that the workability is improved. Can be.

【0053】また、ロータ17もしくはステータ18の
いずれか一方に設けられたマグネットが、ネオジウム・
鉄・ボロン系もしくはサマリウム・コバルト系の希土類
の高密度マグネットであるので、ロータ17もしくはス
テータ18の大きさを小さくすることができ、これによ
り、さらなる小型・軽量化を図ることができる。
The magnet provided on one of the rotor 17 and the stator 18 is a neodymium magnet.
Since it is a rare earth high density magnet of iron / boron system or samarium / cobalt system, the size of the rotor 17 or the stator 18 can be reduced, thereby further reducing the size and weight.

【0054】また、ロータ17の中心に形成された挿通
孔17aへ回転軸11を圧入して直接固定して一体化し
たものであるので、全体の剛性を大幅に向上させること
ができ、これにより、コアビット13を高速回転させて
穴を形成することが可能となり、従来の場合と比較し
て、その穿孔速度を大幅に高めることができる。これに
より、穿孔作業を迅速に行うことができ、穿孔作業を有
する各種施工作業の工期の短縮化を図ることができる。
Further, since the rotary shaft 11 is press-fitted into the insertion hole 17a formed at the center of the rotor 17 and is directly fixed and integrated, the overall rigidity can be greatly improved. The hole can be formed by rotating the core bit 13 at a high speed, and the drilling speed can be greatly increased as compared with the conventional case. Thus, the drilling operation can be performed quickly, and the construction period of various construction operations including the drilling operation can be shortened.

【0055】また、エンジン、油圧モータあるいはギヤ
を介して回転軸を回転させるギヤ付きモータを用いた場
合と比較して、騒音を大幅に低減(70dB程度)させ
ることができ、さらには、部品点数が少ないので、メン
テナンス作業にかかる労力も大幅に低減させることがで
きる。しかも、回転軸11の中心に貫通孔11aが形成
されているので、回転軸11の後端部からコアビット1
3の刃先であるビット15へ冷却水を供給して、良好な
掘削を行わせることができる。さらには、アダプタ12
によってコアビット13を着脱させることにより、各種
の径のコアビット13との交換を容易に行うことができ
る。これにより、コアビット13の交換などといったメ
ンテナンスを容易に行うことができ、作業性を向上させ
ることができ、さらに、コアビット13が交換可能であ
るので、様々な刃厚や形状のビット15を有したものを
選択して用いることができる。
Further, as compared with the case where an engine, a hydraulic motor or a geared motor for rotating a rotating shaft via a gear is used, noise can be greatly reduced (about 70 dB). , The labor required for maintenance work can be significantly reduced. In addition, since the through hole 11 a is formed at the center of the rotating shaft 11, the core bit 1
Cooling water can be supplied to the bit 15 that is the cutting edge of No. 3 to perform good excavation. Further, the adapter 12
By attaching and detaching the core bit 13, replacement with the core bit 13 having various diameters can be easily performed. Accordingly, maintenance such as replacement of the core bit 13 can be easily performed, workability can be improved, and since the core bit 13 is replaceable, the bit 15 having various blade thicknesses and shapes is provided. You can select and use one.

【0056】なお、上記の実施例では、モータ駆動電圧
停止手段として、トライアックTのゲートGに与えるト
リガ電流の点弧角を調整して整流部57に電圧を出力し
ないように構成したが、ゲートGにトリガ電流を与えな
いようにして整流部57に電圧を出力しないように構成
してももちろんよい。
In the above embodiment, the motor drive voltage stopping means is configured so that the firing angle of the trigger current applied to the gate G of the triac T is adjusted so that no voltage is output to the rectifier 57. Of course, a configuration may be adopted in which a trigger current is not applied to G and a voltage is not output to the rectifier 57.

【0057】また、ダイレクトモータ2の出力は、80
0Wに限らず、さらに高い出力のものを用いてもよく、
得られる発生トルクに合わせて、コアビット13の径を
さらに大きくしてもよいことは言うまでもない。
The output of the direct motor 2 is 80
Not only 0 W, but a higher output may be used,
It goes without saying that the diameter of the core bit 13 may be further increased in accordance with the generated torque to be obtained.

【0058】なお、本実施例においては、上述した構成
上の優れた点に加えて、ギヤ等の回転伝達系における摩
擦等で消耗する仕事量が所定深さ穿孔する際に要する全
仕事量を増加させないよう、コアビット13をダイレク
トモータ2の回転軸11にギヤ等を介さず直接取り付け
るものとしたが、コアビット13の回転数を上げること
が、所定深さ穿孔する際に要する全仕事量を回転伝達系
における仕事ロスよりも減らせる限りにおいて、コアビ
ット13をダイレクトモータ2の回転軸11にギヤ等の
回転伝達系を介して取り付け、ダイレクトモータ2の回
転数よりも高い回転数でコアビット13を回転させる構
成も可能である。
In the present embodiment, in addition to the above-described excellent configuration, the work consumed by friction or the like in the rotation transmission system such as a gear is reduced by the total work required when drilling a predetermined depth. The core bit 13 is directly attached to the rotating shaft 11 of the direct motor 2 without using a gear or the like so as not to increase the number of rotations. However, increasing the rotation speed of the core bit 13 can reduce the total work required for drilling a predetermined depth. As long as the work loss in the transmission system can be reduced, the core bit 13 is attached to the rotation shaft 11 of the direct motor 2 via a rotation transmission system such as a gear, and the core bit 13 is rotated at a rotation speed higher than the rotation speed of the direct motor 2. It is also possible to adopt a configuration in which the control is performed.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明は、以下に記載されるような効果
を奏する。以上説明したように、請求項1に記載の発明
によれば、被掘削物を穿孔する工具を回転駆動するモー
タを直流電圧が印加されて回転する直流モータとし、モ
ータ電源をモータに流れる電流を検出する電流検出器
と、該電流検出器により検出された電流値がしきい値を
超えるとモータへの直流電圧の出力を停止するモータ駆
動電圧停止手段とを有する構成としたので、被掘削物を
穿孔する工具先端のビットが被掘削物内の硬い補強体に
当接すると、モータに流れる電流が増加し、この電流値
がしきい値を超えたことを電流検出器が検出してモータ
への電圧の印加が停止される。こうして、ビットが補強
体に当接するとビットの回転が完全に静止し、補強体の
破損が防止されるとともに、モータに過大な電流が流れ
てモータが発熱し、絶縁皮膜が破損して巻線が短絡等し
たりするのを防ぐことができる。
The present invention has the following effects. As described above, according to the first aspect of the present invention, a motor that rotationally drives a tool for drilling an excavated object is a DC motor that is rotated by applying a DC voltage, and a motor power is supplied to the motor through a motor. The current detector for detection and the motor drive voltage stopping means for stopping the output of the DC voltage to the motor when the current value detected by the current detector exceeds a threshold value, so that the When the bit at the tip of the tool that drills the hole contacts the hard reinforcement in the excavated object, the current flowing through the motor increases, and the current detector detects that this current value exceeds the threshold and sends the current to the motor. Is stopped. In this way, when the bit abuts on the reinforcement, the rotation of the bit stops completely, preventing damage to the reinforcement, and causing excessive current to flow through the motor, causing the motor to generate heat, damaging the insulation film and winding. Can be prevented from being short-circuited.

【0060】また、請求項2に記載の発明によれば、モ
ータ電源がトライアックのゲートに与えるトリガ電流の
点弧角を調整することによって入力側の交流電圧の位相
の一部を周期的に出力する位相制御部を備え、モータ駆
動電圧停止手段が、電流値がしきい値を超えると前記点
弧角を調整して位相制御部から電圧を出力停止するよう
に構成されているので、被掘削物を穿孔する工具先端の
ビットが被掘削物内の硬い補強体に当接すると、モータ
に流れる電流が増加し、この電流値がしきい値を超えた
ことを電流検出器が検出するとただちに制御回路を有す
るモータ駆動電圧停止手段が点弧角を180°にし、モ
ータへの電圧印加を停止する。こうして、ビットが補強
体に当接するとビットの回転が完全に静止し、補強体の
破損を防止するとともに、モータに過大な電流が流れて
モータが発熱し、絶縁皮膜が破損して巻線が短絡等した
りするのを防ぐことができる。
According to the second aspect of the present invention, a part of the phase of the AC voltage on the input side is periodically output by adjusting the firing angle of the trigger current given to the gate of the triac by the motor power supply. Since the motor drive voltage stopping means is configured to adjust the firing angle and stop outputting the voltage from the phase control unit when the current value exceeds the threshold value, When the bit at the tool tip for drilling an object comes into contact with the hard reinforcement in the excavated object, the current flowing to the motor increases, and control is performed immediately when the current detector detects that this current value exceeds the threshold value. Motor drive voltage stopping means having a circuit sets the firing angle to 180 ° and stops applying voltage to the motor. In this way, when the bit abuts on the reinforcement, the rotation of the bit completely stops, preventing damage to the reinforcement, and causing excessive current to flow through the motor, causing the motor to generate heat, damaging the insulation film and winding. A short circuit or the like can be prevented.

【0061】また、請求項3に記載の発明によれば、モ
ータ電源の整流部が、モータと並列に接続されるコンデ
ンサーを有しているので、コンデンサーの容量を大きく
すれば、モータに印加される電圧のリップルを取り除い
て電圧を安定化するのに効果的であるばかりでなく、ビ
ットが補強体に当接して停止した場合に瞬間的に流れる
サージ電流を供給するチャージのバッファとしての役割
をコンデンサーが担い、モータ電源に瞬時に過大な電流
が流れるのを防ぐことができる。
According to the third aspect of the present invention, since the rectifier of the motor power supply has a capacitor connected in parallel with the motor, if the capacity of the capacitor is increased, the voltage applied to the motor is increased. Not only is it effective in removing voltage ripples and stabilizing the voltage, but also as a charge buffer that supplies a surge current that flows instantaneously when the bit stops in contact with the reinforcement. The capacitor serves to prevent an excessive current from flowing to the motor power supply instantaneously.

【0062】また、請求項4に記載の発明によれば、モ
ータを構成するロータに回転軸が貫通されて一体的に設
けられ、この回転軸の先端部に工具が取り付けられるの
で、モータの発生トルクを回転伝達機構の摩擦などで損
失させずにそのまま掘削に用いることができる。また、
重量も騒音も低減できる。さらに、ビットの高速回転が
可能になるので、ビットの被掘削物への掘削の深さが小
さくなり、掘削に対する抵抗が減少し、穿孔速度の増
加、穿孔時間の短縮化が可能になる。
According to the fourth aspect of the present invention, the rotary shaft is penetrated and provided integrally with the rotor constituting the motor, and a tool is attached to the tip of the rotary shaft. The torque can be directly used for excavation without being lost due to friction of the rotation transmission mechanism. Also,
Both weight and noise can be reduced. Furthermore, since the bit can be rotated at a high speed, the depth of the bit excavated into the excavated object is reduced, the resistance to excavation is reduced, the drilling speed is increased, and the drilling time is shortened.

【0063】また、請求項5に記載の発明によれば、ビ
ットを先端に有する工具と回転軸とが円筒状に設けら
れ、それぞれ軸方向に連通するよう構成されているの
で、回転軸から工具先端のビットに向けて湿式掘削のた
めに水を通すことができるばかりでなく、コンクリート
穿孔後にコンクリート内に残るコア芯を回転軸を通して
抜き取ったり、コア芯を押出すために、押出棒を差し込
むこともできる。また、冷却用の様々な構成を回転軸内
に設けることもできる。例えば、冷却水を通したり、空
冷用のファンを設けたり、液体窒素やドライアイスを通
したり、あるいは、圧縮ガスを断熱膨張させることで冷
却することもできる。とりわけ、回転軸がモータのロー
タに直接取り付けられ、ロータと一体に設けられている
ためにモータへの熱伝導率が良く、モータを効率よく冷
却できる。
According to the fifth aspect of the present invention, since the tool having the bit at the tip and the rotary shaft are provided in a cylindrical shape and are configured to communicate with each other in the axial direction, the tool can be moved from the rotary shaft to the tool. Not only can water be passed through for wet drilling toward the tip bit, but also the core core remaining in the concrete after drilling concrete can be pulled out through the rotating shaft or inserted with an extruding rod to extrude the core core You can also. Also, various configurations for cooling can be provided in the rotating shaft. For example, cooling may be performed by passing cooling water, providing a fan for air cooling, passing liquid nitrogen or dry ice, or adiabatically expanding a compressed gas. In particular, since the rotating shaft is directly attached to the rotor of the motor and provided integrally with the rotor, the heat conductivity to the motor is good, and the motor can be efficiently cooled.

【0064】また、請求項6に記載の発明によれば、ト
ライアックは、少なくとも耐電流値40Aを有し、コン
デンサーは少なくとも容量15000μFを有している
ので、ビットが穿孔中にコンクリート内の鉄筋などの補
強体に当接して停止し、過大な電流がモータに流れて
も、コンデンサーの容量がサージ電流を供給し、モータ
電源に瞬時に過大な電流が流れないようにできる。さら
に、トライアックも充分な耐電流性能を有しており、破
壊を免れることができる。
According to the sixth aspect of the present invention, the triac has a withstand current value of at least 40 A and the capacitor has at least a capacity of 15000 μF. Even when an excessive current flows to the motor, the capacitor supplies a surge current even when an excessive current flows to the motor, so that an excessive current does not instantaneously flow to the motor power supply. Further, the triac also has a sufficient current resistance, and can be prevented from being broken.

【0065】また、請求項7に記載の発明によれば、モ
ータ内の巻線は、耐熱樹脂により被覆されているので、
ビットが硬い被掘削物に当接してモータの回転数が落
ち、誘導電圧の低下とともに巻線抵抗のみで決まる多大
な電流がモータに流れてジュール熱が発生しても、巻線
が充分な耐熱特性を有するので巻線間で短絡を起こすこ
とを防止することができる。
According to the seventh aspect of the present invention, since the winding inside the motor is covered with a heat-resistant resin,
The windings have sufficient heat resistance even if the bit abuts against a hard excavated object and the motor speed drops, and even if a large amount of current determined only by the winding resistance flows through the motor as the induced voltage decreases and Joule heat is generated, Since it has characteristics, it is possible to prevent a short circuit from occurring between the windings.

【0066】また、請求項8に記載の発明によれば、工
具とモータとが、モータ電源とは別体に穿孔装置本体に
設けられ、穿孔装置本体には、モータへの直流電圧の出
力停止を解除するリセットボタンが設けられているの
で、モータにしきい値以上の電流が流れてモータへの印
加電圧が落ちても、問題対処後、手元のリセットボタン
で作業を再開することができ、作業性を向上させること
ができる。
According to the eighth aspect of the present invention, the tool and the motor are provided separately from the motor power supply in the punching device main body, and the output of the DC voltage to the motor is stopped in the punching device main body. A reset button is provided to cancel the operation, so even if a current exceeding the threshold value flows to the motor and the voltage applied to the motor drops, after resetting the problem, the work can be resumed with the reset button at hand. Performance can be improved.

【0067】また、請求項9に記載の発明によれば、モ
ータによって回転駆動される回転軸にビットを有した工
具を取り付け、該モータにモータ電源より直流電圧を印
加してモータを回転させるとともに、回転するビットを
被掘削物に押し当てて穿孔する穿孔工法であって、被掘
削物内に埋設された補強体にビットが当接することによ
るモータに流れる電流値の増加を検出し、検出した電流
値がしきい値を超えたときにモータを停止させるので、
ビットが補強体に当接するとモータ電源の出力が停止さ
れ、ビットの回転が完全に静止し、補強体の破損を防止
するとともに、モータに過大な電流がながれてモータが
発熱し、絶縁皮膜が破損して巻線が短絡等したりするの
を防ぐことができる。
According to the ninth aspect of the present invention, a tool having a bit is mounted on a rotating shaft driven to rotate by a motor, and a DC voltage is applied to the motor from a motor power supply to rotate the motor. A drilling method in which a rotating bit is pressed against an object to be excavated to pierce the object, and an increase in the value of current flowing through the motor due to the contact of the bit with a reinforcing member embedded in the object to be excavated was detected and detected. Since the motor stops when the current value exceeds the threshold,
When the bit comes into contact with the reinforcing member, the output of the motor power supply stops, the rotation of the bit stops completely, preventing damage to the reinforcing member. It is possible to prevent the winding from being short-circuited due to breakage.

【0068】また、請求項10に記載の発明によれば、
回転軸をモータの回転するロータに直接取り付け、か
つ、回転軸にビットを先端に有した工具を取り付け、モ
ータを回転させるとともに、回転するビットを被掘削物
に押し当てて被掘削物を穿孔する穿孔工法であって、所
定深さを穿孔するのに要する工具の全回転数を増加さ
せ、ビットの被掘削物への一回転あたりの掘削の深さを
減らすことにより掘削に対する抵抗および掘削に必要な
トルクを低下させ、所定深さ穿孔するために要する全仕
事量を減らして被掘削物を穿孔する穿孔速度を増加させ
るので、穿孔時間の短縮化を図ることができる。
According to the tenth aspect of the present invention,
The rotating shaft is directly attached to the rotating rotor of the motor, and a tool having a bit at the tip is attached to the rotating shaft. The motor is rotated, and the rotating bit is pressed against the excavated object to pierce the excavated object. A drilling method, which increases the total number of rotations of a tool required to drill a predetermined depth, and reduces the depth of drilling per revolution of a bit to be drilled, thereby reducing resistance to drilling and reducing drilling. Since the required torque is reduced, the total work required for drilling a predetermined depth is reduced, and the drilling speed for drilling the excavated object is increased, the drilling time can be reduced.

【0069】また、請求項11に記載の発明によれば、
掘削に対する抵抗が低くなるように高い回転数でモータ
を回転させるので、穿孔速度を増加させることができ
る。また、ビットが補強体に当接するとモータ電源の出
力が停止され、ビットの回転が完全に静止し、補強体の
破損を防止するとともに、モータに過大な電流がながれ
てモータが発熱し、絶縁皮膜が破損して巻線が短絡等し
たりするのを防ぐことができる。
According to the eleventh aspect of the present invention,
Since the motor is rotated at a high rotation speed so as to reduce the resistance to excavation, the drilling speed can be increased. When the bit comes into contact with the reinforcement, the output of the motor power supply is stopped, the rotation of the bit stops completely, preventing damage to the reinforcement and preventing excessive current from flowing through the motor, causing the motor to generate heat and insulation. It is possible to prevent the winding from being short-circuited due to breakage of the film.

【0070】また、請求項12に記載の発明によれば、
被掘削物内に埋設された被掘削物を補強する補強体にビ
ットが当接することによるモータに流れる電流値の増加
を検出し、検出した電流値がしきい値を超えたときに、
トライアックのゲートに与えるトリガ電流の点弧角を1
80°に調整することによって入力側の交流電圧を出力
停止するようにしてモータへの直流電圧の印加を停止す
るので、ビットの回転が完全に静止し、補強体の破損を
防止するとともに、モータに過大な電流がながれてモー
タが発熱し、絶縁皮膜が破損して巻線が短絡等したりす
るのを防ぐことができる。
According to the twelfth aspect of the present invention,
When an increase in the current value flowing to the motor due to the contact of the bit with the reinforcing body for reinforcing the excavated object buried in the excavated object is detected, and when the detected current value exceeds the threshold value,
Set the firing angle of the trigger current to the triac gate to 1
By adjusting the angle to 80 °, the output of the AC voltage on the input side is stopped so that the application of the DC voltage to the motor is stopped, so that the rotation of the bit is completely stopped, and the breakage of the reinforcing member is prevented. In this case, it is possible to prevent the motor from generating heat due to excessive current and causing the insulation film to be damaged and the winding to be short-circuited.

【0071】また、請求項13に記載の発明によれば、
トライアックは、少なくとも耐電流値40Aを有し、前
記コンデンサーは少なくとも容量15000μFを有し
ているので、ビットが穿孔中にコンクリート内の鉄筋な
どの補強体に当接して停止し、過大な電流がモータに流
れても、コンデンサーの容量がサージ電流を供給し、モ
ータ電源に瞬時に過大な電流が流れないようにできる。
さらに、トライアックも充分な耐電流性能を有してお
り、破壊を免れることができる。
According to the thirteenth aspect of the present invention,
Since the triac has a withstand current value of at least 40 A and the capacitor has a capacity of at least 15000 μF, the bit abuts against a reinforcing member such as a reinforcing bar in concrete during drilling and stops, and an excessive current Even if the current flows, the capacity of the capacitor supplies a surge current, so that an excessive current does not flow instantaneously to the motor power supply.
Further, the triac also has a sufficient current resistance, and can be prevented from being broken.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の穿孔装置の実施形態の一例を示す側面
図である。
FIG. 1 is a side view showing an example of an embodiment of a punching device of the present invention.

【図2】穿孔装置の穿孔装置本体を一部破断図で示す側
面図である。
FIG. 2 is a side view showing the punching device main body of the punching device in a partially cutaway view.

【図3】本発明の穿孔装置の電気回路の接続を模式的に
示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram schematically showing connection of an electric circuit of the punching device of the present invention.

【図4】従来の穿孔装置の構造を説明する穿孔装置の断
面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a punching device for explaining the structure of a conventional punching device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

C・・・コンクリート(被掘削物) G・・・ゲート H・・・穴 T・・・トライアック T1・・・入力側 T2・・・出力側 1・・・穿孔装置 1a・・・穿孔装置本体 1b・・・電源(モータ電源) 2・・・ダイレクトモータ(モータ) 11・・・回転軸 13・・・コアビット(工具) 15・・・ビット 17・・・ロータ 18・・・ステータ 55a・・・回転数調整つまみ 55b・・・リセットボタン 56・・・位相制御部 57・・・整流部 C: Concrete (excavated object) G: Gate H: Hole T: Triac T1: Input side T2: Output side 1: Drilling device 1a: Drilling device body 1b ... power supply (motor power supply) 2 ... direct motor (motor) 11 ... rotating shaft 13 ... core bit (tool) 15 ... bit 17 ... rotor 18 ... stator 55a ...・ Rotation speed adjustment knob 55b ・ ・ ・ Reset button 56 ・ ・ ・ Phase control unit 57 ・ ・ ・ Rectification unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02P 7/285 H02P 7/285 B 7/288 7/288 G (72)発明者 真崎 繁 東京都千代田区大手町一丁目5番1号 三 菱マテリアル株式会社内 (72)発明者 今岡 稔雄 神奈川県横浜市都筑区佐江戸町681 日本 ダイヤモンド株式会社内 (72)発明者 佐藤 九州男 東京都千代田区外神田5−3−13 恩田ビ ル201 Fターム(参考) 3C069 AA04 BA09 CA10 DA02 EA03 5G044 AA01 AC02 CA01 CE07 5H006 AA05 BB05 CA06 CA07 CB01 DB02 DB03 DC02 FA02 HA83 5H530 AA12 BB34 CC24 CD32 CF01 DD04 DD17 5H571 AA20 BB10 CC05 DD01 DD10 HA14 HA16 HB01 HD04 KK02 MM02 PP05 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme court ゛ (Reference) H02P 7/285 H02P 7/285 B 7/288 7/288 G (72) Inventor Shigeru Masaki Chiyoda-ku, Tokyo 1-5-1, Otemachi Mitsubishi Materials Co., Ltd. (72) Inventor Toshio Imaoka 681 Saedocho, Tsuzuki-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Japan Diamond Co., Ltd. (72) Inventor Kyushu Sato 5 Sotokanda, Chiyoda-ku, Tokyo -3-13 Onda Building 201 F-term (reference) HA16 HB01 HD04 KK02 MM02 PP05

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被掘削物を穿孔するビットを先端に有し
た工具と、この工具を回転駆動するモータと、該モータ
に電圧を印加するモータ電源とを備えた穿孔装置であっ
て、 前記モータは、直流電圧が印加されて回転する直流モー
タとされ、 前記モータ電源は、前記モータを流れる電流を検出する
電流検出器と、該電流検出器により検出された電流値が
しきい値を超えると前記モータへの前記直流電圧の出力
を停止するモータ駆動電圧停止手段とを有していること
を特徴とする穿孔装置。
1. A drilling machine comprising: a tool having a bit for drilling an excavated object at a tip thereof; a motor for rotating and driving the tool; and a motor power supply for applying a voltage to the motor. Is a DC motor that rotates when a DC voltage is applied, the motor power supply includes a current detector that detects a current flowing through the motor, and a current value detected by the current detector that exceeds a threshold value. And a motor drive voltage stopping means for stopping the output of the DC voltage to the motor.
【請求項2】 請求項1に記載の穿孔装置であって、 前記モータ電源は、トライアックのゲートに与えるトリ
ガ電流の点弧角を調整することによって入力側の交流電
圧の位相の一部を周期的に出力する位相制御部と、前記
モータに前記直流電圧を印加するよう前記位相制御部の
出力側の電圧を整流して電圧脈動を平滑化する整流部と
を備え、 前記モータ駆動電圧停止手段は、前記電流値がしきい値
を超えると前記点弧角を調整して前記整流部への電圧の
出力停止をするように構成されていることを特徴とする
穿孔装置。
2. The drilling device according to claim 1, wherein the motor power supply adjusts a firing angle of a trigger current to be applied to a gate of the triac to periodically cycle a part of the phase of the AC voltage on the input side. And a rectifying unit that rectifies a voltage on the output side of the phase control unit so as to apply the DC voltage to the motor and smoothes a voltage pulsation, the motor drive voltage stopping unit. Is configured to adjust the firing angle when the current value exceeds a threshold value to stop outputting a voltage to the rectifier.
【請求項3】 請求項2に記載の穿孔装置であって、 前記整流部は、前記モータと並列に接続されるコンデン
サーを有していることを特徴とする穿孔装置。
3. The perforating apparatus according to claim 2, wherein the rectifying unit has a condenser connected in parallel with the motor.
【請求項4】 請求項1から請求項3のいずれかに記載
の穿孔装置であって、 前記モータは、先端部に前記工具が取り付けられる回転
軸が貫通されて一体的に設けられた筒状のロータと、 このロータの外周面に設けられた円筒状のステータとを
備えていることを特徴とする穿孔装置。
4. The drilling device according to claim 1, wherein the motor has a cylindrical shape in which a rotating shaft to which the tool is attached is penetrated at an end thereof and is integrally provided. And a cylindrical stator provided on an outer peripheral surface of the rotor.
【請求項5】 請求項4に記載の穿孔装置であって、 前記ビットを先端に有する前記工具と前記回転軸とは、
いずれも円筒状に設けられ、前記工具が前記回転軸に取
り付けられてそれぞれ軸方向に連通するよう構成されて
いることを特徴とする穿孔装置。
5. The drilling device according to claim 4, wherein the tool having the bit at its tip and the rotating shaft are:
A boring device, wherein each of the boring devices is provided in a cylindrical shape, and the tool is attached to the rotating shaft so as to communicate with each other in the axial direction.
【請求項6】 請求項3から請求項5のいずれかに記載
の穿孔装置であって、 前記トライアックは、少なくとも耐電流値40Aを有
し、前記コンデンサーは少なくとも容量15000μF
を有していることを特徴とする穿孔装置。
6. The drilling device according to claim 3, wherein the triac has a withstand current value of at least 40 A, and the capacitor has a capacitance of at least 15000 μF.
A perforation device characterized by having:
【請求項7】 請求項1から請求項6のいずれかに記載
の穿孔装置であって、 前記モータ内の巻線は、耐熱樹脂により被覆されている
ことを特徴とする穿孔装置。
7. The drilling device according to claim 1, wherein a winding inside the motor is covered with a heat-resistant resin.
【請求項8】 請求項1から請求項7のいずれかに記載
の穿孔装置であって、 前記ビットを有した前記工具と前記モータとが、前記モ
ータ電源とは別体に穿孔装置本体に設けられ、 前記穿孔装置本体には、前記モータへの前記直流電圧の
出力停止を解除するリセットボタンが設けられているこ
とを特徴とする穿孔装置。
8. The drilling device according to claim 1, wherein the tool having the bit and the motor are provided separately from the motor power source in the drilling device main body. A punching device, wherein the punching device main body is provided with a reset button for canceling stop of output of the DC voltage to the motor.
【請求項9】 モータによって回転駆動される回転軸に
ビットを有した工具を取り付け、該モータにモータ電源
より直流電圧を印加して前記モータを回転させるととも
に、回転する前記ビットを被掘削物に押し当てて前記被
掘削物を穿孔する穿孔工法であって、 前記被掘削物内に埋設された前記被掘削物を補強する補
強体に前記ビットが当接することによる前記モータに流
れる電流値の増加を検出し、検出した電流値がしきい値
を超えたときに前記モータを停止させることを特徴とす
る穿孔工法。
9. A tool having a bit is attached to a rotating shaft that is rotated and driven by a motor, a DC voltage is applied to the motor from a motor power supply to rotate the motor, and the rotating bit is attached to an excavated object. A drilling method for punching the excavated object by pressing, wherein an increase in a current value flowing through the motor due to the bit contacting a reinforcing body for reinforcing the excavated object embedded in the excavated object. Wherein the motor is stopped when the detected current value exceeds a threshold value.
【請求項10】 回転軸をモータの回転するロータに直
接取り付け、かつ、前記回転軸にビットを先端に有した
工具を取り付け、前記モータを回転させるとともに、回
転する前記ビットを被掘削物に押し当てて前記被掘削物
を穿孔する穿孔工法であって、 所定深さを穿孔するために要する前記工具の全回転数を
増加させ、前記ビットの前記被掘削物への一回転あたり
の掘削の深さを減らすことにより掘削に対する抵抗およ
び掘削に必要なトルクを低下させ、前記所定深さを穿孔
するために要する全仕事量を減らして前記被掘削物を穿
孔する穿孔速度を増加させることを特徴とする穿孔工
法。
10. A rotating shaft is directly attached to a rotating rotor of a motor, and a tool having a bit at a tip is attached to the rotating shaft to rotate the motor and to push the rotating bit against an object to be excavated. A drilling method for piercing said excavated object, wherein the total number of rotations of said tool required for drilling a predetermined depth is increased, and a depth of excavation per revolution of said bit to said excavated object is increased. Reducing the resistance to excavation and the torque required for excavation by reducing the depth, reducing the total work required for drilling the predetermined depth, and increasing the drilling speed for drilling the excavated object. Drilling method.
【請求項11】 請求項10に記載の穿孔工法であっ
て、 前記被掘削物内に埋設された前記被掘削物を補強する補
強体に前記ビットが当接することによる前記モータに流
れる電流値の増加を検出し、検出した電流値がしきい値
を超えたときに、前記モータを停止させることを特徴と
する穿孔工法。
11. The drilling method according to claim 10, wherein a value of a current value flowing through the motor when the bit comes into contact with a reinforcing member that reinforces the object to be excavated embedded in the object to be excavated. A perforation method comprising detecting an increase and stopping the motor when a detected current value exceeds a threshold value.
【請求項12】 請求項9または請求項11のいずれか
に記載の穿孔工法であって、 前記被掘削物内に埋設された前記被掘削物を補強する補
強体に前記ビットが当接することによる前記モータに流
れる電流値の増加を検出し、検出した電流値がしきい値
を超えたときに、トライアックのゲートに与えるトリガ
電流の点弧角を調整することによって入力側の交流電圧
を出力停止するようにして前記モータへの前記直流電圧
の印加を停止することを特徴とする穿孔工法。
12. The drilling method according to claim 9, wherein the bit comes into contact with a reinforcing member for reinforcing the excavated object buried in the excavated object. The output of the AC voltage on the input side is stopped by adjusting the firing angle of the trigger current given to the triac gate when the increase in the current value flowing through the motor is detected and the detected current value exceeds the threshold value. The application of the DC voltage to the motor is stopped.
【請求項13】 請求項12に記載の穿孔工法であっ
て、 前記トライアックは、少なくとも耐電流値40Aを有
し、前記コンデンサーは少なくとも容量15000μF
を有していることを特徴とする穿孔工法。
13. The drilling method according to claim 12, wherein the triac has a withstand current value of at least 40 A, and the capacitor has a capacity of at least 15000 μF.
A perforation method characterized by having:
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